CN100492100C - 以二投射光线增加影像解析度的投影机 - Google Patents
以二投射光线增加影像解析度的投影机 Download PDFInfo
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Abstract
一种以二投射光线增加影像解析度的投影机，是将来自光阀具影像的光线，以一入射角射向超音波媒体，压电材料设置于超音波媒体的一端，高频震荡器是电性使压电材料产生超音波，后续并将超音波传递至超音波媒体中，光线穿透超音波媒体后，是会循环交替的产生以一第一方向行进的绕射光线以及以一第二方向行进的透射光线等二投射光线，藉此二投射光线以增加所投射影像的解析度。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种投影机，尤指利用所产生二投射光线以增加影像解析度的投影机。
【背景技术】
为节省元件成本，投影机可利用产生二投射光线以增加投影机所投射影像的解析度，如此，可使用低解析度画素的光阀，就可以达到高解析度影像的效果。
请参阅图1，图1是习知技术产生二投射光线的投影机的示意图。习知投影机10以光源装置11产生光线，光线经透镜12会聚后，投射至光阀13。
由光阀13调变成具影像的光线以穿过平面镜14，利用振动装置15使平面镜14前、后摆动，藉此使穿透平面镜i4的光线因入射角的改变，而循环交替的产生二个不同路径的透射光线16、16’，此二透射光线即为二投射光线16、16’，后续由聚焦投射镜头18投射至远端的屏幕19，而产生双倍的高解析度影像。
补充说明的是，需另外以控制装置17使光阀13能配合振动装置15驱动平面镜14的摆动位置，使成像的基本画素能适切符合。
进一步参阅图2A、2B及图3，图2A、2B是习知技术二投射光线16、16’所分别产生二影像21、22的分离示意图。图3是习知技术二投射光线16、16’所产生二影像的叠合影像24示意图。
如图2A，二投射光线16、16’分别产生图2A中的影像画素21以及图2B中的影像画素22，以0、1、2、3分别表示彩色影像所需的黑(D)、红(R)、绿(G)、蓝(B)四基本画素23，投射光线16、16’是循环交替的投射至屏幕19，因此，图2A的影像21与图2B的影像22是循环交替的出现于屏幕19。
进一步参阅图3的叠合图，循环交替的产生图2A的影像画素21以及图2B的影像画素22，藉由视觉暂流的效果，就会产生双倍解析度的图3叠合影像画素24。
然而，习知技术具有多种缺点：1.是振动装置15有使用寿命的问题，特别是以马达产生振动，更是有操作寿命的问题。2.如此的振动装置15所产生噪音较高。3.摆动平面镜14的周期过长(往往超过1毫秒(ms))，所显示影像不平顺。4.易受外界振动而干扰。
【发明内容】
因此，本发明的目的在于提供一种投影机，以解决上述问题。
本发明的目的在提供一种以二投射光线增加影像解析度的投影机，可以较佳的效能产生二投射光线以增加影像解析度，进一步更能较习知技术节省所需的元件，并提高结构功能的使用寿命。
本发明是关于一种以二投射光线增加影像解析度的投影机，其特征在于：包含：
一光源装置，是用以产生光线；
一光阀，该光源装置所产生的光线是照射于该光阀，并自该光阀产生具有影像的光线；
一超音波媒体，来自该光阀具影像的光线是以一入射角射向该超音波媒体，并后续穿透该超音波媒体；
一压电材料，是设置于该超音波媒体的一端；以及
一高频震荡器，是电性连接该压电材料，用以使该压电材料产生超音波；
其中，该压电材料所产生的超音波是传递至该超音波媒体中，使来自该光阀具影像的光线穿透该超音波媒体后，循环接续的产生以一第一方向行进的绕射光线以及产生以一第二方向行进的透射光线等二投射光线，藉由该循环接续的二投射光线以增加所投射影像的解析度。
因此，藉由本发明的投影机，利用压电材料产生超音波传递至超音波媒体以产生布拉格绕射，使穿透超音波媒体的光线分为绕射光线以及透射光线等二投射光线，以增加后续投影机所投射影像的解析度，进一步更能较习知技术节省所需的元件，并提高结构功能的使用寿命。
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
【附图说明】
图1是习知技术产生二投射光线的投影机的示意图；
图2A是习知技术二投射光线所产生二影像的其中一影像示意图；
图2B是习知技术二投射光线所产生二影像的其中另一影像示意图；
图3是习知技术二投射光线所产生二影像的叠合影像示意图；以及
图4是本发明投影机的示意图。
【具体实施方式】
请参阅图4，图4是本发明投影机30的示意图。本发明是关于一种以二投射光线增加影像解析度的投影机30，投影机30是包含一光源装置40、一光阀42、一超音波媒体44、一压电材料46、一高频震荡器48、以及变焦投射镜头50。其中，超音波媒体44的材料，是例如可为石英、碲化物玻璃、重火石玻璃、PbMoO4、TeO3、或是LiNbO3等材料。
光源装置40是用以产生光线。光源装置40所产生的光线透过透镜41，后续是照射于光阀42，并自光阀42以产生具有影像的光线。
来自光阀42具影像的光线，是以一入射角θ射向超音波媒体44，并后续穿透超音波媒体44。压电材料46是设置于超音波媒体44的一端。高频震荡器48是电性连接压电材料46，用以使压电材料46产生超音波。
其中，压电材料46所产生的超音波是传递至超音波媒体44中，使来自光阀42具影像的光线穿透超音波媒体44后，循环交替的产生以一第一方向D1行进的绕射光线L1以及以一第二方向D2行进的透射光线L2等二投射光线L1、L2，藉由该循环交替的二投射光线L1、L2，以双倍的模式增加所投射影像的解析度。
后续，所形成该二投射光线L1、L2是透过变焦投射镜头50，投射至远端的屏幕32，以形成如图3所述高解析度的影像。
进一步，投影机30更包含一吸音材料52，异于压电材料46所设置于超音波媒体44的一端，吸音材料52设置于超音波媒体44的另一端。利用吸音材料52吸收穿透超音波媒体44的多余的超音波，以避免超音波对投影机30中其他元件发生干扰。
进一步说明，绕射光线L1与透射光线L2的夹角为2θ，若不考虑超音波媒体44所额外造成折射的因素，绕射光线L1与透射光线L2夹角的中线会刚好是法线，即透射光线L2是为来自光阀42的光线的直线延伸光线，透射光线L2与法线间也为θ，而绕射光线L1于另一侧与法线间也为θ。
先行进行定义，假设来自光阀42光线的波长为λ，所产生超音波的波长为λs，超音波的频率是为f，超音波在超音波媒体44中的传递速度为Vs，根据超音波媒体44的材料特性，是对应一特定的折射率变化值Δn，超音波媒体44于光线穿透路径的长度是为L，。
则当符合2λsSinθ＝λ时，是会产生布拉格绕射(Bragg Law)，以产生本发明所述二投射光线L1、L2。
并且，会符合下列关系式2θ＝λf/Vs，所以，控制超音波频率是可改变适合的入射角θ以及控制绕射光线L1与透射光线L2的方向。
此外，当符合Δn＝λ/4L时会有最强的绕射光线L1，所以，控制路径长度L对应光线波长λ，藉以控制产生绕射光线L1的最佳光线颜色。
因此，藉由本发明的投影机30，利用压电材料46产生超音波传递至超音波媒体44以产生布拉格绕射，使穿透超音波媒体44的光线分为绕射光线L1以及透射光线L2等二投射光线，如图二以及图三的影像一般，以增加后续投影机30所投射影像的解析度，进一步更能较习知技术节省所需的元件，并提高结构功能的使用寿命。
藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，希望能涵盖各种改变及具等效性的安排于本发明的保护范围内。
【主要元件符号说明】
平面镜 14 振动装置 15
聚焦投射镜头 18 控制装置 17
影像 21、22 叠合影像 24
基本画素 23 投影机 10、30
屏幕 19、32 光源装置 11、40
透镜 12、41 光阀 13、42
超音波媒体 44 压电材料 46
高频震荡器 48 变焦投射镜头 50
吸音材料 52
Claims (7)
1、一种以二投射光线增加影像解析度的投影机，其特征在于：包含：
一光源装置，是用以产生光线；
一光阀，该光源装置所产生的光线是照射于该光阀，并自该光阀产生具有影像的光线；
一超音波媒体，来自该光阀具影像的光线是以一入射角射向该超音波媒体，并后续穿透该超音波媒体；
一压电材料，是设置于该超音波媒体的一端；以及
一高频震荡器，是电性连接该压电材料，用以使该压电材料产生超音波；
其中，该压电材料所产生的超音波是传递至该超音波媒体中，使来自该光阀具影像的光线穿透该超音波媒体后，循环接续地产生二投射光线，该二投射光线包括以一第一方向行进的绕射光线以及以一第二方向行进的透射光线。
2、如权利要求1所述的投影机，其特征在于：该投影机更包含一变焦投射镜头，所形成该二投射光线是透过该变焦投射镜头，投射至远端的屏幕，以形成所述的影像。
3、如权利要求1所述的投影机，其特征在于：该投影机更包含一吸音材料，异于该压电材料所设置于该超音波媒体的一端，该吸音材料设置于该超音波媒体的另一端。
4、如权利要求1所述的投影机，其特征在于：该超音波媒体的材料选自于由石英、碲化物玻璃、重火石玻璃、PbMoO4、TeO3、以及LiNbO3所组成族群中的材料。
5、如权利要求1所述的投影机，其特征在于：该入射角为θ，来自该光阀的光线的波长为λ，所产生超音波的波长为λs，则当符合2λ sSin θ＝λ时，是产生布拉格绕射，以产生所述二投射光线。
6、如权利要求5所述的投影机，其特征在于：该绕射光线与该透射光线的夹角为2θ，超音波的频率是为f，超音波在该超音波媒体中的传递速度为Vs，并且符合下列关系式2θ＝λf/Vs，则控制超音波频率是可改变适合的入射角θ以及控制该绕射光线与该透射光线的方向。
7、如权利要求5所述的投影机，其特征在于：该超音波媒体的材料特性对应一特定的折射率变化值Δn，该超音波媒体于光线穿透路径的长度是为L，当符合Δn＝λ/4L时会有最强的绕射光线，则控制路径长度L对应光线波长λ。
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|---|---|---|---|---|
| US11554879B2 (en) | 2010-06-29 | 2023-01-17 | Aerovironment, Inc. | UAV payload module camera assembly and retraction mechanism |
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| US11554879B2 (en) | 2010-06-29 | 2023-01-17 | Aerovironment, Inc. | UAV payload module camera assembly and retraction mechanism |
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